Лекция 6 Общие сведения о кондиционировании
Кондиционирование микроклимата зданий и сооружений является одним из основных разделов строительной науки и техники. Система кондиционирования микроклимата (СКМ) как совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающих внутренние климатические условия, включает в себя наряду с ограждениями, системами отопления и вентиляции систему кондиционирования воздуха (СКВ).
Кондиционирование воздуха– автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных его параметров на определенном уровне с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса и обеспечения сохранности ценностей культуры.
Системы кондиционирования снабжаются средствами для очистки воздуха от пыли, бактерий и запахов; подогрева, увлажнения и осушения его; перемещения, распределения и автоматического регулирования температуры воздуха, его относительной влажности, а иногда и средствами регулирования газового состава и содержания заряженных ионов в воздухе; а также – средствамидистанционного управления и контроля. Системы кондиционирования большихобщественных зданий обслуживаются комплексными автоматизированнымисистемами управления.
С учетом возрастающих цен на энергоносители, кондиционированиевоздуха летом и отопление помещений зимой требует внедрения новых инновационных технологий. Применение в кондиционировании тепловых насосовобеспечивает оптимальный комфорт круглый год и легкость переключения срежима отопления на режим кондиционирования воздуха.
Система кондиционирования – комплекс устройств, осуществляющих обработку и подготовку воздуха в соответствии с определенными условиями его транспортирования, раздачи в обслуживаемые помещения и автоматическое поддержание параметров микроклимата на строго заданном уровне не зависимо от изменения внешних и внутренних метеорологических условий.
Система кондиционирования воздуха обеспечивает оптимальные или комфортные условия.
Источники образования факторов вредности:
В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями в обслуживаемых помещениях системы кондиционирования воздуха должны обеспечивать:
- заданные внутренние условия температуры;
- относительную влажность;
- газовый состав;
- чистоту и подвижность воздуха.
Избыточная теплота. Взрослый человек в спокойном состоянии и принормальных микроклиматических условиях выделяет в окружающую среду 85– 120 Вт, из которых в среднем 20% - конвекцией; 55% - излучением и 25% -испарением влаги. Количество выделяемой человеком теплоты изменяется в зависимости от физических нагрузок и температуры воздуха в помещении. В помещениях, где бывает много людей, тепловыделения создают неблагоприятныеусловия, вредно отражаются на самочувствии, здоровье и работоспособностилюдей.
Влаговыделения. Количество выделяемого организмом человека водяного пара при умеренной температуре воздуха и небольшой физической нагрузке
составляет 40 – 75 г/ч. При высокой температуре среды выделение влаги можетвозрасти до 150 г/ч. Избыточное содержание водяных паров в воздухе можетвозникнуть в помещении здания общественного назначения, а также в цехах иотделах промышленных предприятий.
Газовыделение. Содержание газов и пыли не должно превышать предельно допустимых концентраций согласно нормативных документов.
Системы кондиционирования воздуха подразделяется на три класса:
первого класса – для обеспечения метеорологических условий, требуемых для технологического процесса, при допустимых отклонениях за пределами расчетных параметров наружного воздуха в среднем 100 ч / г при круглосуточной работе или 70 ч / г при односменной работе в дневное время;
второго класса – для обеспечения оптимальных санитарных или технологических норм при допускаемых отклонениях в среднем 250 ч / г при круглосуточной работе или 175 ч / г при односменной работе в дневное время;
третьего класса для обеспечения допускаемых метеорологических условий, если они не могут быть обеспечены вентиляцией, или промежуточных условий между допускаемыми и оптимальными нормами при экономическом обосновании; допускаемые отклонения за пределами расчетных параметров наружного воздуха 450 ч / г при круглосуточной работе или 315 ч / г при односменной работе в дневное время.
Основные элементы систем кондиционирования
1 – устройство и аппараты обработки воздуха; 2 – сети транспортирования воздуха;
3 – воздухораспределительные сети и устройства; 4, 5 – сети тепло- и холодоснабжения;
6,7 – генераторы теплоты и холода.
Возможности кондиционеров и процессы осуществляемые в них
а) Охлаждение воздуха
Главная задача кондиционера – охлаждение воздуха. Хотя бы потому, чтонагрев, осушение и очистку воздуха могут обеспечить другие, зачастую болеепростые и дешевые устройства, а вот давать освежающую прохладу умееттолько он. Причем делает это очень экономично – на один киловатт потребляемой электроэнергии выдает порядка 3 кВт холода. Нарушения законов природыздесь нет, так как энергия тратится не на создание прохлады, а на ее перенос сулицы в помещение.
Правда, понижать температуру в помещении можно только до определенного предела. Большинство современных кондиционеров может охладитьвоздух до +18 °С. При высокой подвижности воздух кажется холоднее. Именнопоэтому иллюзию прохлады можно создать при помощи вентилятора.
б) Нагрев воздуха
Многие современные кондиционеры умеют нагревать воздух. Причем заставить кондиционер работать на тепло можно двумя различными способами. Вподавляющем большинстве случаев это делается с помощью так называемоготеплового насоса. На самом деле никакого насоса в кондиционере нет: в этомрежиме он морозит улицу и греет помещение. При наружных температурахвыше -10 °С такое отопление весьма эффективно. На каждый киловатт электроэнергии можно получить от 2,5 до 3,5 кВт тепла.
Чем холоднее на улице, тем меньше тепла дает кондиционер. Риск поломки кондиционера при низких температурах возрастает многократно: это поломка компрессора, поломка лопастей вентилятора наружного блока, сгораниеэлектродвигателя вентилятора наружного блока.
Существуют модели кондиционеров с электрическим подогревом.
в) Осушка воздуха
Помимо охлаждения и обогрева воздуха все современные кондиционерыумеют осушать воздух. Понижая температуру воздуха, они удаляют из неголишнюю влагу. При высокой влажности дышать трудно, и жара переносится
хуже. Во всех современных моделях даже есть такой режим – «осушение». Этокогда температура воздуха почти не изменяется, а влажность падает.
г) Вентиляция помещения
В режиме вентиляции не происходит ни охлаждения, ни нагрева, а создается циркуляция находящегося в помещении воздуха и его очистка. Компрессор и вентилятор наружного блока в данном режиме выключены. Вентиляторвнутреннего блока работает на заданной скорости.
д) Очистка воздуха
Большинство современных бытовых кондиционеров имеют только одинфильтр – воздушный механический. Он защищает воздух в помещении и теплообменник внутреннего блока от пыли.Фильтры тонкой очистки, способные улавливать мельчайшую пыль,пыльцу растений, запахи, сигаретный дым, у многих моделей не входят в стандартную комплектацию и приобретаются отдельно. Чаще всего их изготавливают из активированного угля, потому они называются угольными или дезодорирующими. При большом загрязнении воздуха выгоднее использовать специальные воздухоочистители.
е) Ионизация воздуха.
Ионизация воздуха определяется наличием в помещении отрицательнозаряженных частиц- молекул кислорода. Обычно в помещениях количество отрицательных ионов в сотни раз меньше, чем в парках и садах. Высокая концентрация аэроионов благотворно влияет на организм человека. Некоторые современные модели кондиционеров оснащены ионизаторами воздуха.
Контрольные вопросы
Понятие кондиционирования воздуха и системы кондиционирования воздуха.
Основные вредности, устраняемые системами кондиционирования воздуха.
Источники образования факторов вредности.
Основные элементы системы кондиционирования.
Возможности современных кондиционеров.